主动降噪的降噪方法

主动降噪的降噪方法

通过降噪系统产生与外界噪音相等的反向声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果。它的原理是所有的声音都由一定的频谱组成，如果可以找到一种声音，其频谱与所要消除的噪声完全一样，只是相位刚好相反就可以将这噪声完全抵消掉。
降低噪音通常所采用的三种降噪措施，即在声源处降噪、在传播过程中降噪及在人耳处降噪，都是被动的。为了主动地消除噪声，人们发明了"有源消声"这一技术。它的原理是:所有的声音都由一定的频谱组成，如果可以找到一种声音，其频谱与所要消除的噪声完全一样，只是相位刚好相反(相差180°)，就可以将这噪声完全抵消掉。关键就在于如何得到那抵消噪声的声音。实际采用的办法是:从噪声源本身着手，设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来。由此看来，有源消声这一技术实际上是"以毒攻毒"。
声音是由物体振动产生的，而振动在弹性介质中的传播形式就是声波，处于一定频率范围内(20~20000Hz)的声波作用于人耳就产生了声音的感觉。噪声(noise)通常定义为"不需要的声音"(unwanted sound)，是一种环境现象。人一生都暴露在有噪声的环境，噪声也是一种由人类各种活动产生的环境污染物。振动(vibration)，是物体(或物体的一部分)沿直线或曲线并经过平衡位置所作的往复的周期性运动。它广泛存在于自然界和工程界。
既然振动是噪声之源，现在减振降噪实践中，通过解决振动就可以有效解决噪声问题。在常见的噪声治理中，金属薄板振动如空气动力机械的管壁，机器的外壳，车体和船体等一般均由薄金属板制成，当设备运行时，这些薄板都会产生振动，进而辐射噪声，象这类由金属板结构振动引起的噪声称之为结构噪声。对于这种金属板辐射噪声的有效控制方法，一是在设计上，尽量减少其噪声辐射面积，去掉不必要的金属板面;二是在金属结构上涂敷一层阻尼涂料，利用阻尼材料抑制结构振动、减少噪声，这种方法我们称之为阻尼减振(vibration damping)，便是一种主动的降噪技术。

降低噪音通常所采用的三种降噪措施，即在声源处降噪、在传播过程中降噪及在人耳处降噪，都是被动的。为了主动地消除噪声，人们发明了“有源消声”这一技术。它的原理是：所有的声音都由一定的频谱组成，如果可以找到一种声音，其频谱与所要消除的噪声完全一样，只是相位刚好相反（相差180°），就可以将这噪声完全抵消掉。关键就在于如何得到那抵消噪声的声音。实际采用的办法是：从噪声源本身着手，设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来。由此看来，有源消声这一技术实际上是“以毒攻毒”。
声音是由物体振动产生的，而振动在弹性介质中的传播形式就是声波，处于一定频率范围内（20～20000Hz）的声波作用于人耳就产生了声音的感觉。噪声（noise）通常定义为“不需要的声音”（unwanted sound），是一种环境现象。人一生都暴露在有噪声的环境，噪声也是一种由人类各种活动产生的环境污染物。振动（vibration），是物体（或物体的一部分）沿直线或曲线并经过平衡位置所作的往复的周期性运动。它广泛存在于自然界和工程界。
既然振动是噪声之源，现在减振降噪实践中，通过解决振动就可以有效解决噪声问题。在常见的噪声治理中，金属薄板振动如空气动力机械的管壁，机器的外壳，车体和船体等一般均由薄金属板制成，当设备运行时，这些薄板都会产生振动，进而辐射噪声，象这类由金属板结构振动引起的噪声称之为结构噪声。对于这种金属板辐射噪声的有效控制方法，一是在设计上，尽量减少其噪声辐射面积，去掉不必要的金属板面；二是在金属结构上涂敷一层阻尼涂料，利用阻尼材料抑制结构振动、减少噪声，这种方法我们称之为阻尼减振（vibration damping），便是一种主动的降噪技术。

主动降噪（Active Noise Cancellation，ANC）理解起来很简单，就是干了一件事：主动出击找到噪声并消除噪声。
原理上看，主动降噪分三步：首先，麦克风听到噪声；然后，由控制电路分析噪声特性，命令扬声器产生一个和噪声大小相等、相位差180度的声波；最终，产生的声波与噪声叠加使两者正好抵消干净。

从降噪功能的实现来看，主动降噪分为前馈、反馈、复合式（前馈+反馈）三种形式。如果拿主动降噪耳机来看，前馈的实现需要在两侧耳机罩外侧各放一个麦克风，反馈则是两侧耳机罩内侧各放置一个麦克风，复合式则是耳罩内外各一个，即整个耳机四个麦克。只从从降噪效果来看，复合式降噪的效果一定强于单前馈或单反馈的降噪效果，但它的造价和技术实现也会更多、更难一些。
从降噪的硬件实现来看，主动降噪又可以分成模拟降噪方案和数字降噪方案两种。当前数字降噪方案越来越流行模拟降噪方案的电路延迟比数字电路小，但它却不适用于大规模生产（元器件的精度不能保证）。
关于降噪的更多知识，可以去知乎找搞降噪的裴哥讨论～